Modul Komponen Elektronika

BAB. I PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini siswa akan mempelajari tentang komponen elektronika baik yang pasif maupun yang aktif. Komponen pasif yang akan dipelajari seperti resistor, kapasitor, induktor dan transformator. Sedangkan komponen aktif yang akan dipelajari seperti dioda, macam-macam transistor, FET dan thyristor. Modul ini mempunyai keterkaitan erat dengan modul lain, seperti teori kelistrikan, modul yang membahas konsep dasar penggunaan alat ukur listrik dan elektronika. Salah satu diantaranya adalah modul menggunakan alat ukur multimeter. Adapun hasil belajar yang akan dicapai setelah menguasai modul ini, peserta diklat diharapkan dapat memahami macam-macam komponen elektronik baik yang pasif maupun yang aktif secara teori maupun praktik. B. Prasyarat Dalam mempelajari modul ini siswa harus sudah mengerti dalam hal penggunaan alat ukur listrik dan elektonik, terutama alat ukur multimeter

analog

yang

dipakai

untuk

mengukur

tegangan,

hambatan dan arus. Penggunaan alat ukur digital hanya dipakai sebagai pembanding hasil ukur pada pengukuran menggunakan alat ukur analog.

C. Petunjuk Penggunaan Modul 1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti. Karena dalam skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang Anda pelajari dengan modul-modul yang lain. 2. Kerjakan soal-soal dalam cek kemampuan untuk mengukur sampai sejauh mana pengetahuan yang telah Anda miliki.

MODUL. ELKA-MR.UM.001.A

1

3. Apabila

Anda

dalam

mengerjakan

soal

cek

kemampuan

mendapat nilai ≥7,00, maka Anda dapat langsung mempelajari modul ini. Tetapi apabila Anda mendapat nilai <7,00, maka Anda harus mengerjakan soal cek kemampuan lagi sampai mendapat nilai ≥7,00. 4. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan pekerjaan dengan benar untuk mempermudah dalam memahami suatu proses pekerjaan. 5. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang dalam penguasaan suatu pekerjaan dengan membaca secara teliti. Kemudian kerjakan soal-soal evaluasi sebagai sarana latihan. 6. Untuk menjawab tes formatif usahakan memberi jawaban yang singkat, jelas dan kerjakan sesuai dengan kemampuan Anda setelah mempelajari modul ini. 7. Bila terdapat penugasan, kerjakan tugas tersebut dengan baik dan

bilamana

perlu

konsultasikan

hasil

tersebut

pada

guru/pembimbing. 8. Catatlah kesulitan yang Anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru/pembimbing pada saat kegiatan tatap muka. Bacalah referensi lainnya yang berhubungan dengan materi modul agar Anda mendapatkan tambahan pengetahuan.

D.Tujuan Akhir Setelah mempelajari modul ini diharapkan siswa dapat: 1. Membaca kode warna dan kode angka pada resistor 2. Membaca kode warna dan kode angka pada kapasitor 3. Menyebutkan fungsi induktor dan transformator 4. Menyebutkan macam-macam transistor 5. Menyebutkan macam-macam thyristor 6. Menyebutkan macam-macam dioda 7. Menyebutkan

macam-macam

komponen

elektronik

yang

berfungsi sebagai piranti optik

MODUL. ELKA-MR.UM.001.A

2

E. Kompetensi KOMPETENSI

:

Menguasai Teori Dasar Elektronika

KODE MODUL

:

ELKA-MR.UM.001.A

DURASI PEMELAJARAN

:

LEVEL KOMPETENSI KUNCI

KONDISI KINERJA

MODUL. ELKA-MR.UM.001.A

100 Jam @ 45 menit A

B

C

D

E

F

G

2

1

2

1

2

2

2

Unjuk kerja ini bisa diperlihatkan setiap saat karena merupakan keterampilan kognitif yang berisi wawasan keilmuan dari orang yang bersangkutan. Namun apabila diinginkan untuk melihat kompetensi ini, sebaiknya tersedia hal berikut 1. Alat bantu presentasi yang cukup: white board, OHP, atau papan tulis dan kapur 2. Literatur yang memadai agar bisa dilihat juga kemampuan membaca literatur 3. Harus dipastikan bahwa yang bersangkutan telah menempuh semua sub-kompetensi di atas

3

SUB KOMPETENSI 1.

Mengenal komponen elektronika



Resistor dengan beragam nilai diidentifikasi berdasar kode warna atau kode lain dan bahan penyusunnya disebutkan disertai kegunaan masing-masing



Jenis-jenis kapasitor diidentifikasi, dijelaskan fungsi utamanya dan bagaimana metode mengubah-ubah nilai kapasitansi, serta diterang kan tentang istilah muatan dan coulomb







Jenis-jenis induktor diidentifikasi dan dijelaskan macam-macam bahan inti serta bagaimana ukuran diameter kumparan dan kawatnya mempengaruhi nilai induktansinya

Jenis-jenis transformer yang umum diidentifikasi dan disebutkan kegunaannya masing-masing; bagaimana metode stepup/down dan dijelaskan kenapa diperlukan laminasi Beberapa jenis transistor diidentifikasi berdasarkan jenis dan kegunaannya, seperti unijunction, FET, dan MOSFET; dijelaskan beta dan alfa dan tegangan bias DC yang umum dipakai



Semikonduktor yang lain diidentifikasi dan dijelaskan kegunaannya, misalnya gun diode, darlington, dan trnsistor unijunction yang lain



Thyristor dibandingkan dengan semikonduktor lain; diac, triac dan SCR, dan dijelaskan kegunaan masing-masing



Batasan kerja dioda zener dijelaskan dan digambarkan kegunaannya dalam

MODUL. ELKA-MR.UM.001.A

MATERI POKOK PEMELAJARAN

LINGKUP BELAJAR

KRITERIA KINERJA 

Komponen elektro nika

SIKAP 

Teliti dan cermat dalam mengenali komponen elektronika

PENGETAHUAN

KETERAMPILA N



Pengenalan jenis-jenis resistor dan bahan penyusunnya

Menghitung nilai resistansi berbagai jenis resistor



Penghitungan nilai resistor menggu nakan kode warna

Menghitung nilai kapasitansi berba gai jenis kapasitor



Pengenalan jeni-jenis kapasitor dan bahan-bahan penyusunnya

Menguji komponen pasif



Pengenalan fungsi kapasitor





Penghitungan nilai kapasitansi kapasitor

Memanfaatk an komponen pasif



Memanfaatk an komponen aktif



Identifikasi jenis-jenis induktor



Identifikasi jenis-jenis transformator



Identifikasi jenis transistor



Rangkaian transistor

Menguji komponen aktif

4

MODUL. ELKA-MR.UM.001.A

5

F. Cek Kemampuan Untuk mengecek kemampuan anda sebelum mempelajari modul ini, kerjakanlah soal-soal di bawah ini dengan memberi tanda “√” (centang) pada kolom Bisa jika anda bisa mengerjakan soal itu atau tanda “√” pada kolom Tidak jika anda tidak bisa mengerjakan soal itu. No

Soal Cek Kemampuan

1

Apakah anda bisa menggunakan Multimeter untuk mengukur tegangan DC

2

Apakah anda bisa menggunakan Multimeter untuk mengukur tegangan AC

3

Apakah anda bisa menggunakan Multimeter untuk mengukur resistansi

4

Apakah anda bisa menggunakan Multimeter untuk mengukur arus DC

5

Apakah anda bisa menyebutkan fungsi resistor dan dari bahan apakah resistor itu dibuat

6

Apakah anda bisa menyebutkan fungsi kondensator dan dari bahan apakah kondensator itu dibuat

7

Apakah anda bisa menyebutkan fungsi transformator daya dan ada berapa macam transforma tor daya itu

8

Apakah anda bisa memberikan 5 contoh komponen aktif pada teknik elektronika

9

Apakah anda bisa menjelaskan secara umum

Modul ELKA-MR.UM.001.A

Pernyataan Siswa Bisa Tidak

Penilaian Pembimbing Bisa Tidak

5

fungsi dioda dan transistor 10

Apakah anda bisa menyebutkan fungsi SCR

Modul ELKA-MR.UM.001.A

6

Penilaian Pembimbing: Berdasarkan pengamatan langsung dan mengoreksi soal-soal yang dikerjakan, maka siswa tersebut mendapatkan nilai: NILAI Angka

Huruf

Paraf

Keterangan: Batas lulus minimal harus mendapat nilai ≥7,00 Kesimpulan: Berdasarkan perolehan nilai cek kemampuan di atas, maka siswa tersebut dapat/belum dapat *) mempelajari dan mengerjakan modul ini. ................., .................. 200 . Pembimbing

-----------------*) Coret salah satu

Modul ELKA-MR.UM.001.A

7

BAB II PEMELAJARAN A. Rencana Belajar Peserta Diklat Kompetensi

:

Sub Kompetensi : Jenis Kegiatan

Menguasai Teori Dasar Elektronika Mengenal Komponen Elektronika

Tanggal

Modul ELKA-MR.UM.001.A

Waktu

Tempat Belajar

Alasan Perubahan

Tanda Tangan Guru

8

B. Kegiatan Belajar Kegiatan Belajar 1 a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran Setelah mempelajari kegiatan belajar 1, diharapkan siswa dapat: 1. Menyebutkan fungsi resistor 2. Menyebutkan nilai resistansi suatu resistor berdasarkan kode warna yang ada 3. Menyebutkan fungsi kapasitor 4. Menyebutkan nilai kapasitansi suatu kondensator berdasarkan kode angka dan huruf yang ada 5. Menyebutkan fungsi induktor 6. Menghitung nilai induktansi suatu induktor 7. Menyebutkan fungsi transformator daya 8. Menghitung besarnya tegangan sekunder jika tegangan primer dan perbandingan transformasinya diketahui. b. Uraian Materi 1. Resistor Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Semakin besar nilai resistansi sebuah resistor yang dipasang, semakin kecil arus yang mengalir. Satuan nilai resistansi suatu resistor adalah Ohm ( Ω ) diberi lambang huruf R. Ada dua macam resistor yang dipakai pada teknik listrik dan elektronika, yaitu resistor tetap dan resistor variable. Resistor tetap adalah resistor yang mempunyai nilai hambatan yang tetap. Biasanya terbuat dari karbon, kawat atau paduan logam. Sebuah hambatan karbon dibentuk oleh pipa keramik dengan karbonnya diuapkan. Biasanya pada kedua ujungnya dipasang tutup, dimana kawat-kawat penghubungnya dipasang. Nilai hambatannya ditentukan oleh tebalnya dan panjangnya lintasan karbon. Panjang lintasan karbon tergantung dari kisarnya Modul ELKA-MR.UM.001.A

9

alur yang berbentuk spiral. Bentuk resistor karbon yang diuapkan aksial dan radial dapat dilihat pada gambar 1 di bawah ini.

Gambar 1. Hambatan Karbon yang diuapkan Aksial dan Radial

Gambar di bawah ini memperlihatkan simbol resistor tetap

Gambar 2. Simbol Resistor Tetap

Kode warna pada resistor menyatakan harga resistansi dan toleransinya. Semakin kecil nilai toleransi suatu resistor adalah semakin baik, karena harga sebenarnya adalah harga yang tertera (harga toleransinya). Misalnya suatu resistor harga yang tertera = 100 Ohm mempunyai toleransi 5 %, maka harga yang sebenarnya adalah 100 - (5 % x100) s/d 100 + (5 % x100) = 95 Ohm s/d 105 Ohm. Terdapat resistor yang mempunyai 4 gelang warna dan 5 gelang warna seperti yang terlihat pada gambar 3.

Gambar 3. Resistor dengan 4 gelang warna dan 5 gelang warna

Modul ELKA-MR.UM.001.A

1 0

Tabel 1. Kode Warna pada Resistor 4 Gelang

Warna Hitam Coklat Merah Oranye Kuning Hijau Biru Ungu Abu-abu Putih Emas Perak Tanpa Warna

Gelang 1 (Angka pertama) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -

Gelang 2 (Angka kedua)

Gelang 3 (Faktor pengali)

Gelang 4 (Toleransi)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -

1 101 102 103 104 105 106 107 108 109 10-1 10-2 10-3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 10 20

Arti kode warna pada resistor 5 gelang adalah: Gelang 1 = Angka pertama Gelang 2 = Angka kedua Gelang 3 = Angka ketiga Gelang 4 = Faktor pengali Gelang 5 = Toleransi Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya adalah resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan keramik/porselin, seperti gambar 4.

Gambar 4. Resistor dengan Kode Angka dan Huruf

Modul ELKA-MR.UM.001.A

1 1

Arti kode angka dan huruf pada resistor ini adalah sebagai berikut: 

82 K( 5% 9132 W 82 K( berarti besarnya resistansi 82 K( (kilo ohm) 5% berarti besarnya toleransi 5% 9132 W adalah nomor serinya



5 W 0,22 ( J 5 W berarti kemampuan daya resistor besarnya 5 watt 0,22 ( berarti besarnya resistansi 0,22 ( J berarti besarnya toleransi 5%



5 W 22 R J 5 W berarti kemampuan daya resistor besarnya 5 watt 22 R berarti besarnya resistansi 22 ( J berarti besarnya toleransi 5%



5 W 1 K( J 5 W berarti kemampuan daya resistor besarnya 5 watt 1 K( berarti besarnya resistansi 1 K( J berarti besarnya toleransi 5%



5WR1K 5 W berarti kemampuan daya resistor besarnya 5 watt R 1 K berarti besarnya resistansi 1 K(



RSN 2 P 22 KK RSN 2 P sebagai nomor seri resistor 22 K berarti besarnya resistansi 22 K( K berarti besarnya toleransi 5%



1 k 5 berarti besarnya resistansi 1.5 K(

Modul ELKA-MR.UM.001.A

1 2

2. Kondensator Kondensator ialah suatu komponen listrik/elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Kapasitas kondensator diukur dalam satuan Farad. 1 Farad = 10-3 mF (mili farad) = 10-6 µF (mikro farad) = 10-9 nF (nano farad) = 10-12 pF (piko farad). Kondensator eletrolit mempunyai sedangkan

dua

kutub

kondensator

yaitu

positif

kering

dan

misalnya

negatif

(bipolar),

kondensator

mika,

kondensator kertas tidak membedakan kutub positif dan kutub negatif (non polar). Kode angka dan huruf yang terdapat pada sebuah kondensator menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerjanya. Tabel 2 Kode Angka dan Huruf pada Kondensator. Kode Angka 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Gelang 1 (Angka pertama) 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Gelang 2 (Angka kedua) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Gelang 3 (Faktor pengali) 1 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Kode huruf (Toleransi %)

F=1 G=2 H=3 I=4 J=5 K = 10 M = 20

Contohnya: 

Kode kapasitor 562 J 100 V, artinya besarnya kapasitansi 56 x 102pF, J: besarnya toleransi 5%, 100 V, kemampuan tegangan kerja 100 Volt.



100 nJ, artinya besarnya kapasitansi 100 nF, J: besarnya toleransi 5%



Kode kapasitor 100 uF 50 V, artinya besarnya kapasitansi 100 uF, besarnya tegangan kerja 50 Volt.

Kondensator yang mempunyai gelang warna nilai kapasitansinya dapat ditentukan dengan cara membaca gelang-gelang warna tersebut dari kiri ke kanan, sedangkan nilai dari gelang warna itu

Modul ELKA-MR.UM.001.A

1 3

adalah seperti tabel 3 di bawah ini (kondensator polikarbonat metal).

Modul ELKA-MR.UM.001.A

1 4

Tabel 3. Kode Warna pada Kondensator Polikarbionat Metal

Warna Hitam Coklat Merah Oranye Kuning Hijau Biru Ungu Abu-abu Putih

Gelang 1 (Angka pertama) 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Gelang 2 (Angka kedua) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Gelang 3 (Faktor pengali) 1 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Gelang 4 (Toleransi)

Tegangan Kerja

± 20% 250 V 400 V 650 V ± 10%

Gambar 5. Urutan Kode Warna pada Kondensator

Kapasitas sebuah kondensator adalah sebanding dengan luas pelat-pelat yang membentuk kondensator tersebut. Semakin luas pelat-pelatnya

semakin

besar

nilai

kapasitansinya.

Nilai

kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak dari pelat-pelatnya. Semakin

kecil

jarak

kedua

plat

itu,

semakin

besar

nilai

kapasitansinya. Sebaliknya semakin jauh jarak kedua plat itu, semakin kecil nilai kapasitansinya. Nilai kapasitansi sebuah kondensator juga sebanding dengan konstanta dielektrikum dari bahan isolator yang dipasang antara kedua plat itu. Jika nilai konstanta dielektrikumnya mempunyai nilai yang besar, maka nilai kapasitansinya besar.

Modul ELKA-MR.UM.001.A

1 5

Sebuah kondensator pelat besarnya nilai kapasitansi ditentukan dengan rumus: C = (o x (r x A/S dimana: C = kapasitas dalam Farad = 8,885 x 10-12 (r = konstanta dielektrik relatif dari isolasi yang dipakai A = luas pelat dalam m2 tiap pelatnya S = jarak pelat dalam m Contoh: Sebuah kondensator pelat mempunyai data-data sebagai berikut: Luas pelat 10 cm2. Jarak kedua pelat 1 mm. Dielektrikumnya adalah udara ((r = 1). Hitunglah nilai kapasitansinya. Jawab: C = (o x (r x A/S C = 8,885 x 10-12 x 1 x 10.10-4/10-3 C = 8,885 pF Muatan sebuah kondensator dapat dihitung jika nilai kapasitansi dan perbedaan tegangan antara dua pelat itu diketahui dengan menggunakan rumus: Q = C x U Dimana: Q = muatan dalam satuan Coulomb C = kapasitas dalam satuan Farad U = tegangan dalam satuan Volt Contoh Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 10 uF dipasang pada tegangan 1 volt, maka besarnya muatan Q = C x U = 10uF x 1 V Q = 10 uC (mikro coulomb) = 10-6 C

Modul ELKA-MR.UM.001.A

1 6

3. Induktor Induktor adalah komponen listrik/elektronika yang digunakan sebagai beban induktif. Simbol induktor dapat dilihat pada gambar di bawah ini

Gambar 6. Simbol Induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan Henry. 1 Henry = 1000 mH (mili Henry). Induktor yang ideal terdiri dari kawat yang dililit, tanpa adanya nilai resistansi. Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh panjangnya induktor, diameter induktor, jumlah lilitan dan bahan yang mengelilinginya. Induktor dapat disamakan dengan kondensator, karena induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik. Di dalam induktor disimpan energi, bila ada arus yang mengalir melalui induktor itu. Energi itu disimpan dalam bentuk medan magnit. Bila arusnya bertambah, banyaknya energi yang disimpan meningkat pula. Bila arusnya berkurang, maka induktor itu mengeluarkan energi. Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor gulungan tunggal ialah: L = 4 x ( x r x (2xr/d + 0,33) 10-9 x n Dimana: L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H) r = jari-jari koker lilitan d = diameter tebal kawat dalam cm n = jumlah lilitan

Gambar 7. Induktor Gulungan Tunggal

Modul ELKA-MR.UM.001.A

1 7

Contoh: Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal dengan jari-jari koker 0,5 cm sebanyak 100 lilitan dengan diameter kawat 1 mm? Jawab: L = 4 x ( x r x (2r/d + 0,33) x 10-9 x n L = 4 x 3,14 x 0,5 x (2x0,5/0,1 + 0,33) x 10-9 x 100 L = 6,48 uH Induktor dengan gulungan berlapis nilai induksi diri dapat dicari dengan rumus: L = n2 x d x ( x 10-9 Dimana: L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H) n = jumlah lilitan d = diameter koker dalam cm l = panjang gulungan dalam cm ( = nilai perbandingan h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm 1 – (2xh/(d+h)) Nilai perbandingan: ( = 20 x ---------------------1 + (2xl/(d+h))

Contoh:

Gambar 8. Gulungan berlapis

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data sebagai berikut, n = 100, d = 2 cm, h = 1 cm, l = 2 cm. Hitunglah besarnya nilai induksi diri. Jawab: 1 – (2xh/(d+h)) Nilai perbandingan : ( = 20 x ---------------------1 + (2xl/(d+h)) 1 – (2x1/(2+1)) Nilai perbandingan : ( = 20 x ---------------------1 + (2x2/(2+1)) 1 – 0,66 Nilai perbandingan : ( = 20 x ------------1 + 1,33

Modul ELKA-MR.UM.001.A

( = 20 x 0,14 ( = 2,8

1 8

L = 1002 x 2 x 2,8 x 10-9

L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena memakai lilitan kawat antara lain: 

Trafo daya yang dikenal dengan trafo step up dan trafo step down



Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan output



Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull osilator



Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF



Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil.



Gulungan pada relay



Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)



Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik



Gulungan pada head playback, head rekam dan head hapus (erase head)

Modul ELKA-MR.UM.001.A

1 9

4. Transformator Transformator (trafo) ialah alat listrik/elektronika yang berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder. Pemindahan daya listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan tegangan baik naik maupun turun. Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (step up transformer)

dan

trafo

penurun

tegangan

(step

down

transformer). Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan sekunder, maka dinamakan trafo step up. Tetapi jika tegangan primer lebih besar dari tegangan sekunder, maka dinamakan trafo step down.

Gambar 9. Simbol Trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan primer dan output yang dinamai gulungan sekunder. Trafo mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti (intinya udara). Primer

Sekunder

Gambar 10. Bagan Trafo yang dilalui Arus Listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC), maka gulungan

primer

akan

menjadi

magnit

yang

arah

medan

magnitnya juga bolak-balik. Medan magnit ini akan menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada gulungan sekunder Modul ELKA-MR.UM.001.A

2 0

mengalir arus bolak-balik (AC). Dimisalkan pada gulungan primer mengalir

arus

berfasa

positip

(+),

maka

pada

gulungan

sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-). Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik, maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik. Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang diberikan pada lilitan sekunder. Jadi Pp = Ps atau Up.Ip = Us.Is Dimana: Pp = Daya primer dalam watt Ps = Daya sekunder dalam watt Up = Tegangan primer dalam volt Us = Tegangan sekunder dalam volt Ip = Arus primer dalam amper Is = Arus sekunder dalam amper Contoh: Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220 V, arus yang mengalir pada lilitan primer 0,2 amper. Jika tegangan sekundernya 12 V. Hitunglah besarnya arus sekunder. Penyelesaian: Up.Ip = Us.Is

220.0,2 = 12. Is

Modul ELKA-MR.UM.001.A

Is = 44/12 Is = 3,66 amper

2 1

Perbandingan Transformasi: Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah lilitan sekunder. Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih sedikit dari jumlah lilitan sekunder, sebaliknya untuk trafo stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan sekunder. Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan besarnya tegangan sekunder. Semakin besar tegangannya semakin banyak pula lilitannya.

Jadi

banyaknya

lilitan

berbanding

lurus

dengan

besarnya tegangan dimasing-masing sisi. Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer = Np, maka perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T = Np/Ns. Pada transformator berlaku persamaan: Up/Us = Np/Ns atau T = Up/Us Contoh: Sebuah

trafo

daya

tegangan

primernya

220

V,

tegangan

sekundernya 30 V. Jumlah lilitan primernya 1100 lilit. Hitunglah banyaknya lilitan sekundernya. Penyelesaian: Up/Us = Np/Ns

220/30 = 1100/Ns

Ns = 1100/7,33

7,33 = 1100/Ns

Ns = 150.06 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo, baik untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah. Contoh trafo untuk

frekuensi

tinggi

yaitu

trafo

osilator,

trafo

frekuensi

menengah (IF), trafo spull antena (tuner). Sedangkan trafo yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input, trafo output, trafo filter (choke).

Modul ELKA-MR.UM.001.A

2 2

c. Rangkuman 1. Fungsi

resistor

ialah

untuk

menghambat

arus

listrik

yang

melewatinya. 2. Nilai resistansi suatu resistor dapat ditentukan dengan membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada badan resistor Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik. 3. Nilai kapasitansi suatu kondensator dapat ditentukan dengan membaca kode warna atau kode angka yang tertera pada badan kondensator 4. Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif. 5. Fungsi transformator ialah memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder. d. Tugas 1. Ukurlah nilai resistansi resistor dengan kode warna coklat, hitam, merah, emas. Bandingkan dengan nilai resistansi hasil pembacaan kode warna. 2. Ukurlah nilai kapasitansi kondensator milar dengan kode angka 100 nJ, bandingkan dengan hasil pembacaan kode angka tersebut. 3. Ukurlah nilai induktansi Rfc 100 mH/250 mA, bandingkan hasil pengukuran itu dengan hasil pembacaan. 4. Ukurlah tegangan sekunder trafo 220 V/12 V, bandingkan hasilnya dengan angka yang tertera pada labelnya. e. Tes Formatif 1. Sebutkan fungsi resistor! 2. Tentukan nilai resistansi suatu resistor dengan kode warna merah, merah, merah dan emas! 3. Tentukan nilai resistansi suatu resistor dengan kode angka 5W 1 R J! 4. Sebutkan fungsi kondensator! 5. Tentukan nilai kapasitansi suatu kondensator dengan kode angka 682 J 100 V! Modul ELKA-MR.UM.001.A

2 3

6. Tentukan nilai kapasitansi suatu kondensator dengan kode warna coklat, merah, oranye, putih, kuning! 7. Sebutkan fungsi induktor! 8. Apa arti kode angka 100 mH/250 mA pada sebuah induktor? 9. Sebutkan fungsi transformator! 10.Tuliskan beberapa trafo untuk frekuensi tinggi! f. Kunci Jawaban 1. Fungsi resistor ialah untuk menghambat besarnya arus yang melaluinya. 2. 2200 Ohm – 5% 3. Kemampuan daya resistor 5 Watt, resistansi 1 Ohm, toleransi 5% 4. Fungsi kondensator ialah untuk menyimpan muatan listrik 5. Besarnya kapasitas 6800 pF, toleransi 5%, tegangan kerja 100 Volt 6. 12000 pF, 5%, 400 Volt 7. Fungsi induktor ialah sebagai beban induktif 8. Nilai induktansinya 100 mH, kemampuan arus yang mengalir 250 mA 9. Fungsi transformator ialah untuk memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder. 10.Trafo IF, trafo osilator, trafo filter frekuensi tinggi, spull antena

Modul ELKA-MR.UM.001.A

2 4

g. Lembar Kerja 1. Judul: Menentukan Nilai Resistansi Resistor 2. Alat dan Bahan: a)Resistor dengan kode warna (empat gelang)

= 3 buah

b)Resistor dengan kode warna (lima gelang) = 3 buah c)Resistor dengan kode angka

= 3 buah

d)Ohm meter

= 1 buah

3. Keselamatan Kerja: a)Jangan meletakkan Ohm meter ditepi meja agar tidak jatuh b)Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter, amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar c)Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar kegiatan belajar 4. Langkah Kerja: a)Siapkan alat dan bahan yang diperlukan b)Amatilah kode warna pada masing-masing resistor 4 gelang dan 5 gelang c)Ukurlah resistansi resistor satu persatu dengan ohm meter d)Catatlah nilai resistansi resistor pada tabel di bawah ini Tabel 3. Nilai Resistansi Resistor Resisto r

Warna gelang no.

1

2

3

4

5

Nilai Penga matan

Nilai Pengu kuran

1 2 3 4 5 6 e)Ulangi langkah kerja no. 2 dan no. 3 untuk huruf masing-masing resistor yang mempunyai kode angka dan huruf

Modul ELKA-MR.UM.001.A

2 5

f)Catatlah nilai resistansi resistor pada tabel di bawah ini Tabel 4. Nilai Resistansi Resistor Resistor

Kode

Resistansi terbaca

Resistansi terukur

1 2 3

1) Bandingkan hasil pengamatan dengan hasil pengukuran 2) Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda 3) Kembalikan semua alat dan bahan Lembar Kerja 2 Judul: Menentukan Nilai Kapasitansi Kondensator Alat dan Bahan: 1) Alat tulis, kertas dan alat gambar

=

secukupnya 2) Kondensator dengan kode angka dan huruf = 5 buah 3) Kondensator dengan kode warna 4) Multimeter (Ohm meter)

= 5 buah = 1 buah

Keselamatan Kerja: 1) Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar tidak jatuh 2) Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter, amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar 3) Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar kegiatan belajar

Modul ELKA-MR.UM.001.A

2 6

Langkah kerja: 1) Siapkan alat dan bahan yang diperlukan 2) Amatilah kode angka dan huruf pada kondensator satu persatu Konden sator 1 2 3 4 5

Kode

Kapasitansi (pF)

Toleransi (%)

Tegangan kerja

3) Amatilah kode warna pada kondensator satu persatu 4) Catatlah dalam tabel di bawah ini Konden sator

1

Warna gelang no. 2 3 4

5

Kapasi tas (pF)

Tolerans i (%)

Teg.ker ja (volt)

1 2 3 4 5

5) Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda 6) Kembalikan semua alat dan bahan

Modul ELKA-MR.UM.001.A

2 7

Kegiatan Belajar 2 a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran Setelah menyelesaikan kegiatan belajar 2 ini, siswa diharapkan dapat: 1. Menggambar simbol dioda. 2. Menuliskan dua macam penyearah dioda. 3. Menggambarkan simbol transistor PNP dan NPN. 4. Menggambarkan prisip dasar pemberian tegangan bias pada transistor PNP dan NPN. 5. Menggambarkan simbol FET dan MOSFET. 6. Menjelaskan keuntungan FET dibanding dengan transistor. 7. Menggambarkan simbol SCR. 8. Menuliskan fungsi SCR. b. Uraian Materi 1. Diode Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC menjadi DC. Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan menjadi satu, sehingga akan membentuk susunan seperti gambar dibawah ini.

Gambar

11.

Susunan

dan

Simbol

Dioda

Semikonduktor

Dari gambar di atas atom P disebut sebagai anoda dan atom N sebagai katoda. Bila anoda diberi muatan positip dan katoda diberi

muatan

negatip,

Modul ELKA-MR.UM.001.A

maka

arus

akan

mengalir

(lampu

2 8

menyala), sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan katoda diberi muatan positip, maka arus tidak mengalir. Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju atau forward direction. Arah gerakan tanpa aliran arus ini dinamai arah gerak tentang atau revers direction.

Gambar 12. Arus DC melalui Dioda

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi arus DC. Ada dua macam penyearah dioda yaitu penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh. Gambar 13 memperlihatkan rangkaian penyearah setengah gelombang.

Gambar

13.

Rangkaian

Penyearah

Setengah

Gelombang

Bila saklar S ditutup pada belitan sekunder akan diinduksikan tegangan bolak-balik. Pada saat t1 sampai t2 tegangan ujung A sedang positip sehingga pada setengah perioda ini dioda akan dilewati arus I. Arus ini akan melewati tahanan RL, sehingga antara ujung-ujung C dan D terjadi tegangan sebanding dengan besarnya arus. Pada saat t2 – t3 ujung A negatip, dioda menerima tegangan revers, pada tahanan RL akan mengalir arus revers, arus ini besarnya hanya beberapa mikroamper ( µA ), oleh karena itu diabaikan, sehingga pada ujung-ujung RL tidak ada tegangan.

Modul ELKA-MR.UM.001.A

2 9

Rangkaian

penyearah

gelombang

penuh

diperlihatkan

pada

gambar 14 di bawah ini.

Gambar 14. Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan sistim jembatan ini paling banyak digunakan sebagai sumber tenaga dari pesawatpesawat elektronika. Penyearah sistim jembatan ini memerlukan empat buah dioda. Transformator yang digunakan tidak perlu mempunyai senter tap. 2. Transistor Nama transistor diambil dari kata transfer dan resistor. Bahan semi konduktor ini berasal dari bahan atom germanium, Indium dan Arsenikum atau Silikon. Atom-atom ini sendiri termasuk bahan yang tidak mengalirkan arus listrik, jadi termasuk jenis bahan isolator atau resistor. Setelah mengalami proses peleburan, maka terbentuklah hasil campuran yang dinamai P-N junction. Bahan campuran ini mempunyai sifat setengah menghantarkan arus listrik atau semikonduktor. Itulah sebabnya hasil campuran ini sering dinamai semikonduktor. Jadi semikonduktor atau transistor ini hasil pencampuran lagi dari jenis P-N junction dan N-P junction. Bila dua jenis atom P dan N junction digabungkan, maka terbentuklah bahan baru yang dinamai transistor. Jadi transistor terbentuk dari bahan-bahan: •PN + NP menjadi PNP •Np + PN menjadi NPN •PN + PN menjadi PNPN

Modul ELKA-MR.UM.001.A

3 0

Gambar di bawah ini memperlihatkan simbol dari transistor PNP dan transistor NPN

Gambar 15. Simbol Transistor PNP dan Transistor NPN

Macam-macam bentuk dan tipe transistor terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 16. Bermacam-Macam Bentuk Transistor dari Bermacam Tipe

Dari

gambar

di

atas

terlihat

bahwa

transistor

ada

yang

mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki. Khusus untuk transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki, kaki kolektor sama dengan badannya. Untuk transistor yang berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi, disitu terdapat kaki yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground. Agar transistor dapat mengalirkan arus, maka transistor harus diberi sumber arus dari dua buah batery. Sumber arus ini biasanya diberi kode Vcc. Untuk transistor jenis PNP negatip dan untuk NPN positip. Transistor dipasang sedemikian sehingga harus memenuhi

Modul ELKA-MR.UM.001.A

3 1

beberapa syarat yaitu dalam arah maju (forward) dan arah balik (revers).

Modul ELKA-MR.UM.001.A

3 2

Gambar 17. Cara Pemberian Tegangan Bias pada Transistor

Pemberian tegangan bias pada transistor yang dipakai dalam rangkaian sebenarnya ialah dengan menerapkan resistor-resistor, dengan demikian sumber tegangan baterinya cukup satu saja.

Gambar 18. Cara pemberian tegangan bias pada transistor dengan memakai satu sumber tegangan Vcc

Pada dasarnya fungsi transistor ialah memperkuat arus. Dari gambar skema dasar rangkaian transistor di bawah ini, jika tegangan VBE = 0, maka tidak ada arus basis IB yang mengalir, demikian juga arus kolektor IC = 0, transistor dalam keadaan mati (cut off).

Gambar 19. Transistor sebagai Penguat Arus

Modul ELKA-MR.UM.001.A

3 3

Kalau tegangan basis VBE ada, maka mengalirlah arus basis IB, emikian

juga

aru

kolektor

IC.

Transistor

dalam

keadaan

menghantar. Semakin besar tegangan VBE, maka arus basis IB semakin besar dan juga arus kolektor IC semakin besar. Antara arus kolektor IC dan arus basis IB ada perbandingan yang konstan. Penguatan arus DC pada transistor merupakan perbandingan antara IC dan IB yang dinyatakan sebagai hFE = IC/IB. Jadi besarnya IC = hFE.IB Contoh: Suatu transistor oleh pabrik pembuatnya dinyatakan mempunyai hFE = 100, ini berarti bahwa kalau arus basis IB yang mengalir = 100 µA, maka arus kolektor IC yang mengalir = 10 mA. 3. FET dan MOSFET FET singkatan dari Field Effect Transistor (Transistor Efek Medan). Kelebihan FET dibanding dengan transistor ialah: a) FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali. b) FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari sumber. Jadi jelasnya FET low noise. c) FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat rendah. Susunan, simbol dan bentuk dari FET adalah seperti gambar 20 di bawah ini

Modul ELKA-MR.UM.001.A

3 4

Gambar 20. Susunan, Simbol dan Bentuk FET MOSFET singkatan dari Metal Oxyde Semiconductor Field Effect

Transistor. Antara

FET

dan

MOSFET

sebenarnya tidak

ada

perbedaan, hanya pada MOSFET ditambah lapisan tipis SiO2 yang membatasi Gate dan Chennel dan arus yang masuk kecil sekali.

Gambar 21. Simbol MOSFET

4. SCR (Silicon Controlled Rectifier) SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya dan saklar. Penggunaan SCR sebagai pengatur daya dan sebagai saklar

sangat

menguntungkan

dibandingkan

dengan

saklar

mekanik sebab tak ada kontak-kontak yang aus karena terbakar, tidak

menjangkitkan

komponen-komponen

busur

api

tambahan.

dan SCR

memerlukan dapat

dipakai

sedikit untuk

mengatur daya yang besar-besar sepertin mesin-mesin listrik, sedangkan SCR itu sendiri memerlukan daya yang kecil saja. Gambar 22 memperlihatkan bentuk dan simbol dari SCR.

Gambar 22. Bentuk dan Simbol SCR

Modul ELKA-MR.UM.001.A

3 5

5. Zener Dioda Zener dioda atau juga dikenal sebagai voltage regulation dioda adalah silikon PN junction yang bekerja pada revers bias didaerah breakdown. Gambar 23 memperlihatkan simbol zener dioda serta karakteristik revers biasnya.

Gambar 23. Simbol dan Karakteristik Dioda Zener

Tegangan zener Vz benar-benar konstan meskipun arus yang mengalir berubah-ubah besarnya. Tetapi dalam kenyataannya tegangan zener akan berubah sedikit apabila arus dioda Iz berubah. Hambatan arus bolak-balik dalam daerah zener disebut hambatan zener (rz) = ∆Vz/∆Iz. Jadi perubahan tegangan Vz akan dapat ditentukan dari ∆Vz = ∆Iz.rz Skema dasar rangkaian stabilisasi tegangan dengan dioda zener adalah seperti terlihat pada gambar 24 di bawah ini.

Gambar 24. Stabilisasi Tegangan dengan Dioda Zener

Apabila arus beban semakin besar, maka arus zener akan berkurang. Agar tegangan output (pada beban) tetap stabil, maka pengurangan arus zener Iz tiak boleh sampai pada daerah lengkung yang kurang curam, karena pada daerah itu tegangan zener dioda sudah tidak stabil lagi. Untuk supaya arus beban mampu besar dengan arus zener Iz tetap pada daerah lengkung Modul ELKA-MR.UM.001.A

3 6

yang curam, sehingga tegangan output tetap stabil, maka dipasanglah transistor seperti gambar skema di bawah ini.

Gambar 25. Stabilisasi Tegangan dengan Dioda Zener ditambah satu transistor untuk menambah besar arus outputnya

Dari gambar skema di atas rangkaian stabilisasi tegangan sebe narnya berupa

rangkaian

commond emitor. Resistor beban

merupakan hambatan emitor. Tegangan basis distabilkan oleh zener dioda dan arus beban sama dengan arus kolektor, maka berlakulah IBasis= IBeban/hFE. Contoh: Jika arus beban = 1 amper dan transistor mempunyai hFE=100. Hitunglah arus basisnya. Penyelesaian : IBasis= IBeban/hFE.

IBasis= 1/100.

IBasis= 0,01 amper

Dari gambar 2-16 terlihat bahwa tegangan basis = tegangan zener dioda, sedangkan tegangan beban = VDZ – VBE. Karena tegangan VBE cukup kecil (= 0,6 V), maka tegangan beban = tegangan zener dioda dan konstan.

Modul ELKA-MR.UM.001.A

3 7

c. Rangkuman 1. Fungsi dioda ialah untuk menyearahkan arus AC menjadi arus DC dengan

dua

macam

bentuk

penyearahan

yaitu

penyearah

setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh. 2. Ada dua jenis transistor yaitu PNP dan NPN. Agar transistor dapat berfungsi sebagai penguat, maka harus diberi tegangan bias dari dua buah battery. Tegangan bias pada transistor ada dua yaitu bias forward dan bias revers. 3. FET (Field Effect Transistor) mempunyai keunggulan disbanding dengan transistor bipolar, yaitu: a) FET tidak tergantung dari sedikitnya sinyal input namun mempunyai faktor radiasi tahanan yang baik sekali b) FET tidak mengalami gangguan yang diakibatkan dari sumber. Jadi jelasnya FET low noise’ c) FET dapat bekerja pada sumber tegangan yang sangat rendah. 4. SCR disebut juga Thyristor dan dipakai sebagai pengatur daya dan saklar. 5. Fungsi Dioda Zener ialah untuk menstabilkan tegangan ouput catu daya DC walaupun tegangan input berubah-ubah atau arus output berubah-ubah besarnya. d. Tugas 1. Tulislah cara mengetes dioda apakah masih baik atau tidak dengan memakai Ohm meter. 2. Tulislah cara mengetes transistor PNP dan NPN apakah masih baik atau tidak dengan memakai Ohm meter. e. Tes Formatif 1. Sebutkan fungsi dioda dan gambarkan simbolnya ! 2. Sebutkan dua jenis transistor dan gambakan simbolnya masingmasing! 3. Gambarkan simbol FET untuk kanal P dan kanal N 4. Gambarkan simbol MOSFET untuk kanal P dan kanal N 5. Gambarkan simbol SCR

Modul ELKA-MR.UM.001.A

3 8

6. Gambarkan simbol Zener dioda

Modul ELKA-MR.UM.001.A

3 9

f. Kunci Jawaban 1. Fungsi dioda ialah sebagai penyearah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC) Gambar simbol dioda:

2. Dua jenis transistor yaitu PNP dan NPN Gambar simbol transistor PNP

3. Simbol FET untuk kanal P

Gambar simbol transistor PNP

Simbol FET untuk kanal N

4. Simbol MOSFET untuk kanal PSimbol FET untuk kanal N

5. Simbol SCR

6. Simbol Zener dioda

Modul ELKA-MR.UM.001.A

4 0

g. Lembar Kerja 1. Judul: Mengetes Dioda 2. Alat dan bahan: a. Multimeter

= 1 buah

b. Dioda 1 Amper = 1 buah 3. Keselamatan Kerja: a. Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) ditepi meja agar tidak jatuh b. Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter, amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar c. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar kegiatan belajar 4. Langkah kerja: a. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan b. Setellah multimeter pada posisi Ohm meter x1Ω, kalibrasilah. c. Tempelkan penyidik hitam pada kaki anoda dioda dan penyidik merah pada kaki katoda dioda. Amati penunjukkan jarum meter, menunjuk ke berapa ohm. d. Tempelkan penyidik merah pada kaki anoda dioda dan penyidik hitam pada kaki katoda dioda. Amati penunjukkan jarum meter, menunjuk ke berapa ohm. e. Buat kesimpulan dari pengamatan saudara f. Kembalikan semua alat dan bahan

Modul ELKA-MR.UM.001.A

4 1

Kegiatan Belajar 3 a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran Setelah menyelesaikan kegiatan belajar 3 ini, siswa diharapkan dapat: 1. Menggambarkan simbol Foto Transistor 2. Menyebutkan fungsi Foto Transistor 3. Menggambarkan simbol dioda LED 4. Menyebutkan fungsi dioda LED 5. Menggambarkan simbol dioda foto sel 6. Menyebutkan fungsi dioda foto sel b. Uraian Materi 1. Foto Transistor Pencampuran antara atom P-Germanium dan atom N-Germanium dapat menghasilkan suatu komponen elektronika yang dinamai foto transistor atau foto sel. Komponen ini bila terkena sinar akan menghasilkan arus yang sangat kecil. Gambar

26

memperlihatkan

bentuk

dan

simbol

dari

foto

transistor.

Gambar 26. Bentuk dan Simbol dari Foto Transistor

Contoh skema rangkaian yang menggunakan foto transistor sebagai alat Light Control Switch seperti gambar di bawah ini. Gambar 3-2. Skema rangkaian Light Control Switch

Modul ELKA-MR.UM.001.A

4 2

Gambar 27. Foto Transistor sebagai Light Control Switch

2. Dioda Foto

Dioda Foto merupakan komponen elektronik yang termasuk jenis optik. Fungsi dioda foto digunakan pada alat remote control dan sebagai detektor. Bentuk dan simbol dari dioda foto seperti terlihat pada gambar 28 di bawah ini.

Gambar 28. Bentuk dan Simbol dari Foto Dioda

3. Dioda LED Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt). Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai display. Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 29di bawah ini.

Gambar 29. Bentuk dan Simbol dari dioda LED

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran seperti galium arsenida fosfida (GaAsP), galium fosfida (GaP) dan galium aluminium arsenida (GaAlAs). Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju, juctionnya akan mengeluarkan cahaya. Warna cahaya bergantung kepada jenis dan kadar bahan junctionnya. Kecerahan cahaya berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang mengalirinya. Arus forward berkisar antara 10 mA – 20 mA untuk kecerahan makimum. Pada kondisi menghantar tegangan maju pada LED merah adalah 1,6 V – 2,2 V, pada LED kuning 2,4 V dan pada LED hijau 2,7 V. Tegangan revers (terbalik) maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V, LED kuning 5 V dan LED hijau 5 V.

Modul ELKA-MR.UM.001.A

4 3

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang sangat kecil, awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil bentuknya (tidak makan tempat). Kegunaan LED adalah untuk penampil digit, indikator pandang (sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan (1,5 V tiap LED). Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin, umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus menerus, tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang sengaja dibuat untuk itu). Cara memasang LED pada sumber arus DC adalah seperti gambar di bawah ini.

Gambar 30. Cara Merangkai LED

Dalam merangkai LED selalu diperlukan resistor deretan guna membatasi kuat arus.

c. Rangkuman 1. Komponen elektronik yang termasuk piranti optik adalah foto transistor. Foto transistor akan menghasilkan arus DC yang kecil jika pada basisnya dikenai sinar. 2. Dioda Foto akan mengalirkan arus jika permukaannya dikenai sinar, besarnya arus yang mengalir semakin besar jika sinar yang mengenainya semakin kuat. 3. Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC forward atau arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya. d. Tugas

Modul ELKA-MR.UM.001.A

4 4

1. Ujilah sebuah dioda LED apakah masih baik atau tidak dengan memberikan tegangan DC atau AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya. e. Tes Formatif 1. Gambarkan simbol foto transistor 2. Gambarkan simbol foto dioda 3. Gambarkan simbol dioda LED f. Kunci Jawaban 1. Simbol foto transistor:

2. Simbol foto dioda

3. Simbol LED

g. Lembar Kerja 1. Lembar Kerja 2. Judul: Menguji Dioda LED 3. Alat dan Bahan: a) Catu daya DC 0 – 12 volt b) Dioda LED

= 1 buah

= 3 buah

4. Keselamatan Kerja: a) Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar kegiatan belajar b) Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter, amper meter dan ohm meter), mulailah dari batas ukur yang besar Modul ELKA-MR.UM.001.A

4 5

c) Hati-hati

dalam

menggunakan

catu

daya

DC,

tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja LED d) Jangan meletakkan Multimeter (Ohm meter) dan catu daya ditepi meja agar tidak jatuh 5. Langkah kerja: a) Siapkan alat dan bahan yang diperlukan b) Nyalakan catu daya DC, tepatkan tegangannya pada 3 volt. c) Hubungkan kaki anoda LED pada kutub positip catu daya dan hubungkan kaki katoda LED pada kutub negatip catu daya. Amatilah LED apakah menyala. Jika tidak menyala berarti rusak. d) Ulangi langkah kerja no. 3 untuk semua LED yang ada. e) Buat kesimpulan dari hasil praktek saudara f) Kembalikan semua alat dan bahan

Modul ELKA-MR.UM.001.A

4 6

Modul ELKA-MR.UM.001.A

4 7

BAB. III EVALUASI A.EVALUASI 1. Tes Tertulis Berilah tanda silang (X) pada jawaban yang benar A. Soal nomor 1 sampai nomor 5 berdasarkan ranah Afektif (Sikap) 1. Jika teman anda hendak mengukur tegangan DC dengan menggunakan multimeter tetapi salah dalam meletakkan selektor yaitu pada Ohm, maka sikap anda ialah: a. Mendiamkan saja agar multimeternya rusak b. Masa bodoh c. Pura-pura tidak tahu d. Memperingatkan pada teman kalau salah dalam meletakkan selektor 2. Jika hendak mengukur arus DC, maka selektor multimeter harus diarahkan pada: a. Ohm pada X1 dengan dikalibrasi dulu b. Volt DC pada 50 V c. DC amper pada range tertinggi d. Volt AC pada 1000 V 3. Jika hendak mengukur tegangan DC 12 V, maka selektor multimeter harus diarahkan pada: a. Ohm pada X1 dengan dikalibrasi dulu b. Volt DC pada 50 V c. DC amper pada range tertinggi d. Volt AC pada 1000 V 4. Jika hendak mengukur resistansi suatu resistor 100 Ohm, maka selektor multimeter harus diarahkan pada: a. Ohm pada X1 dengan dikalibrasi dulu b. Volt DC pada 50 V c.

DC amper pada range tertinggi

d. Volt AC pada 1000 V

Modul ELKA-MR.UM.001.A

4 8

5. Jika hendak mengukur tegangan AC 500 V, maka selektor multimeter harus diarahkan pada: a. Ohm pada X1 dengan dikalibrasi dulu b. Volt DC pada 50 V c. DC amper pada range tertinggi d. Volt AC pada 1000 V B. Soal nomor 6 sampai nomor 25 berdasarkan ranah Koknitif (Pengetahuan) 6. Resistor dengan kode warna kuning, ungu, merah, emas mempunyai nilai resistansi: a. 2200 Ohm toleransi 2% b. 3300 Ohm toleransi 4% c. 4700 Ohm toleransi 5% d. 5600 Ohm toleransi 10% 7. Resistor 5600 Ohm toleransi 10% mempunyai kode warna: a. Merah, merah,merah, coklat b. Oranye, oranye, merah, oranye c. Kuning, ungu, merah, emas d. Hijau, biru, merah, perak 8. Resistor dengan kode 5W22RJ mempunyai arti: a. Resistansinya 22 Ohm, toleransinya 2% dan dayanya 5 W b. Resistansinya 22 Ohm, toleransinya 5% dan dayanya 5 W c. Resistansinya 22 Ohm, toleransinya 10% dan dayanya 5 W d. Resistansinya 22 Ohm, toleransinya 15% dan dayanya 5 W 9. Nilai kapasitansi sebuah kondensator antara lain ditentukan oleh, ..... kecuali a. Jarak kedua plat pembentuk kondensator b. Luas kedua plat pembentuk kondensator c. Konstanta dielektrikumnya d. Bahan dari plat-plat kondensator itu

Modul ELKA-MR.UM.001.A

4 9

10.Fungsi induktor (lilitan) ialah: a. Beban induktif b. Beban kapasitif c. Beban resitif d. Beban deduktif 11. Komponen

elektronik

yang

termasuk

induktor

karena

menggunakan lilitan kawat ialah, .... kecuali: a. Mikropon b. Loudspeker c. Transformator d. Transistor 12. Alat listrik/elektronik yang memindahkan daya listrik bolakbalik (AC) dari input ke output dengan cara induksi ialah: a. Mikrophone b. Loudspeker c. Transformator d. Induktor 13. Trafo step up berfungsi untuk: a. Menaikkan tegangan b. Menurunkan tegangan c. Menyamakan tegangan d. Membalikkan tegangan 14. Komponen elektronik sejenis transformator yang dipakai pada frekuensi tinggi ialah: a. Trafo daya b. Trafo frekuensi menengah (IF) c. Trafo chooke d. Trafo output

Modul ELKA-MR.UM.001.A

5 0

15. Atom P dan atom N bila disatukan akan membentuk sebuah komponen elektronik yang disebut: a. Dioda b. Trioda c. Transistor d. Thyristor 16. Dari gambar simbol transistor tanda anak panah menyatakan kaki: a. Kolektor b. Basis c. Emitor d. Ground 17. Kaki dioda yang berhubungan dengan atom P adalah: a. Basis b. Kolektor c. Anoda d. Katoda 18. Kaki dioda yang berhubungan dengan atom N adalah : a. Basis b. Kolektor c. Anoda d. Katoda 19. Gambar di bawah ini adalah simbol dari:

a. Transistor NPN b. Transistor PNP c. SCR d. FET kanal P

Modul ELKA-MR.UM.001.A

5 1

20. Gambar di bawah ini adalah simbol dari:

a. Transistor NPN b. Transistor PNP c. SCR d. FET kanal N 21. Gambar di bawah ini adalah simbol dari:

a. Transistor NPN b. Transistor PNP c. SCR d. FET kanal P 22. Gambar di bawah ini adalah simbol dari:

a. Transistor NPN b. Transistor PNP c. SCR d. FET kanal P 23. Pada dasarnya SCR digunakan sebagai: a. Penguat tegangan b. Penguat arus c. Saklar elektronik d. Penyearah arus

Modul ELKA-MR.UM.001.A

5 2

24. Pada dasarnya dioda digunakan sebagai: a. Penguat tegangan b. Penguat arus c. Saklar elektronik d. Penyearah arus 25. Gambar di bawah ini adalah simbol dari :

a. Transistor NPN b. Transistor PNP c. SCR d. FET kanal N

C. Soal nomor 26 sampai nomor 30 berdasarkan ranah Psikomotor (Keterampilan) 26. Hitunglah muatan kondensator 100 uF yang dipasang pada tegangan 12 Volt? 27. Berapakah besar induksi diri sebuah induktor tunggal dengan diameter koker 5 cm, diameter kawat 2 mm sebanyak 60 lilit? 28.Hitunglah besarnya tegangan sekunder trafo 220 V bila jumlah lilitan primer 1100 lilit dan jumlah lilitan sekunder 60 lilit 29.Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220 V, arus yang mengalir pada lilitan primer 0,5 amper. Jika tegangan sekundernya 30 V. Hitunglah besarnya arus sekunder. 30. Hitunglah

nilai

kapasitansi

sebuah

kondensator

pelat

yang

dielektrikumnya berupa udara, luas pelatnya 9 cm2 dan jarak kedua pelatnya 1 mm (Σo=8,885x10-12, Σr= 1) 2. Tes Praktik

Modul ELKA-MR.UM.001.A

5 3

1. Buatlah

rangkaian

penyearah

gelombang

penuh

dengan

menggunakan satu buah trafo 220 V/2 V – 1 amper, 4 buah dioda 1 A dan sebuah resistor 100 ohm/5 watt. Ukurlah besarnya tegangan dan arus yang mengalir pada resistor tersebut.

Modul ELKA-MR.UM.001.A

5 4

B.KUNCI JAWABAN 1. Tes Tertulis No. Soal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Jawaban

Skor Maksimu m

D C B A D C D B D A D C A B A C C D B A C D C D D Q = C x U Q = 100 uF x 12 V Q = 1200 uC L = 4 x π x r x (2r/d + 0,33) x 10-9 x n L = 4 x 3,14 x 5 x (2x5/0,2 + 0,33) x 10 -9 x 60 L = 62.8 x 50,33 x 10-9 x 60 uH L = 189,64 uH Up:Us = Np:Ns 220:Us=1100:60 1100.Us=220.60 Us=13200/1100 Us=12 Volt

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 10

29

Up.Ip = Us.Is 220.0,5 = 30. Is Is = 110/30 Is = 3.66 amper

10

30

C=ΣoxΣrxA/S

27

28

C=8,885x10-12x1x9.10-4/10-

Perolehan Skor

10

10

10

3

C=8,885x9.10-13 C = 80x10-13 F C = 8 pF Jumlah

Modul ELKA-MR.UM.001.A

100

5 5

Modul ELKA-MR.UM.001.A

5 6

2. Lembar Penilaian Tes Praktik Nama Peserta No. Induk Program Keahlian Nama Jenis Pekerjaan

: : : :

………………………………. ………………………………. ………………………………. ……………………………….

PEDOMAN PENILAIAN No . 1 1

2

3

4 5

6

Aspek Penilaian 2 Perencanaan 1.1. Persiapan alat dan bahan 1.2. Menganalisa jenis pekerjaan

Skor Maks.

Skor Perolehan

Keterangan

3

4

5

5 5

Sub total Kebenaran Pengukuran 2.1. Ketepatan pembacaan hasil pengukuran 2.2. Ketepatan menghitung Sub total Keselamatan Kerja 3.1. Mentaati ketentuan keselamatan kerja

10

Sub total Ketepatan Waktu

10 20

Sub total Sikap/Etos Kerja 5.1. Tanggung jawab 5.2. Ketelitian 5.3. Inisiatif 5.4. Kemandirian Sub total Laporan 6.1.Sistimatika penyusunan laporan 6.2. Kelengkapan bukti fisik Sub total Total

20

Modul ELKA-MR.UM.001.A

25 15 40 10

2 3 3 2 10 4 6 10 100

5 7

KRITERIA PENILAIAN No . 1

Aspek Penilaian Perencanaan 1.1. Persiapan alat dan bahan

Kriteria Penilaian

•

Alat dan bahan disiapkan sesuai kebutuhan

•

Alat dan bahan disiapkan tidak sesuai kebutuhan

• •

Merencanakan sesuai rangkaian

• •

Pengukuran tepat

25

Pengukuran kurang tepat

10

• •

Menghitung tepat

15 5

1.2. Menganalisa jenis pekerjaan

2

Kebenaran Pengukuran 2.1. Ketepatan pembacaan hasil pengukuran

2.2. Ketepatan menghitung

3

4

5

Keselamatan Kerja 3.1. Mentaati ketentuan keselamatan kerja Ketepatan Waktu

Sikap/Etos Kerja 5.1. Tanggung jawab

5.2. Ketelitian

5.3. Inisiatif

5.4. Kemandirian

Tidak merencanakan dengan rangkaian

sesuai

5 1 5 1

Menghitung kurang tepat

● Mentaati keselamatan kerja ● Kurang mentaati keselamatan kerja ● Waktu yang dipergunakan kurang dari yang disediakan ● Waktu yang dipergunakan tepat dari yang disediakan ● Waktu yang dipergunakan lebih dari yang disediakan

10 5 20 15 5

•

Membereskan kembali alat dan bahan yang dipergunakan

•

Tidak membereskan alat dan bahan yang dipergunakan

•

Tidak banyak melakukan kesalahan kerja

3

•

Banyak melakukan kesalahan kerja

1 3

• •

Memiliki inisiatif bekerja

1

•

Modul ELKA-MR.UM.001.A

Skor

Kurang/tidak memiliki inisiatif kerja Bekerja tanpa banyak diperintah Bekerja dengan banyak

2 1

2 1

5 8

diperintah

Lembar Penilaian Akhir: Untuk mendapatkan nilai akhir (NA), maka nilai teori dan nilai praktik dibobot yaitu nilai teori 30% dan nilai praktik 70%.

Teori (NT)

Bobot (30%xNT)

NILAI (N) Praktik Bobot (NP) (70%xNP)

Nilai Akhir (NA) = (30%xNt) + (70% x NP)

Kesimpulan: Berdasarkan perolehan nilai akhir (NA) yang diperoleh siswa >= 7,00/< 7,00 *), maka siswa tersebut dapat/belum dapat *) melanjutkan mempelajari modul berikutnya. ......................., ..................... 200 . Pembimbing

---------------*) Coret salah satu

Modul ELKA-MR.UM.001.A

5 9

BAB. IV PENUTUP Setelah menyelesaikan modul ini, maka Anda berhak untuk mengikuti tes paktik untuk menguji kompetensi yang telah dipelajari. Dan apabila Anda dinyatakan memenuhi syarat kelulusan dari hasil evalusi dalam modul ini, maka Anda berhak untuk melanjutkan ke topik/modul berikutnya. Mintalah pada pengajar/instruktur untuk melakukan uji kompetensi dengan sistem penilaiannya dilakukan langsung dari pihak dunia industri atau asosiasi profesi yang berkompeten apabila Anda telah menyelesaikan suatu kompetensi tertentu. Atau apabila Anda telah menyelesaikan seluruh evaluasi dari setiap modul, maka hasil yang berupa nilai dari instruktur atau berupa porto folio dapat dijadikan sebagai bahan verifikasi bagi pihak industri atau asosiasi profesi. Kemudian selanjutnya hasil tersebut dapat dijadikan sebagai penentu standard pemenuhan kompetensi tertentu dan bila memenuhi syarat Anda berhak mendapatkan sertifikat kompetensi yang dikeluarkan oleh dunia industri atau asosiasi profesi.

Modul ELKA-MR.UM.001.A

6 0

DAFTAR PUSTAKA 1. A.J. Dirksen, 1982, Pelajaran Elektronika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta 2. Wasito S, 1977, Pelajaran Elektronika, Sirkit Arus Searah, Jilid 1a, Penerbit Karya Utama, Jakarta 3. Wasito S, 1982, Pelajaran Elektronika, Teknik Denyut Op-amp Thyristor, Jilid 3, Penerbit Karya Utama, Jakarta 4. Wasito S, 1980, Pelajaran Elektronika, Penguat Frekuensi Tinggi, Jilid 2a, Penerbit Karya Utama, Jakarta 5. Drs. Moh. Nur dan Drs. B.J. Wibisono, 1978, Ilmu Elektronika 2, Proyek Pengadaan Buku/Diktat Pendidikan Menengah Teknologi. Direktorat Pendidikan

Menengah

Kejuruan,

Departemen

Pendidikan

dan

Kebudayaan, Jakarta, Indonesia. 6. Wasito S, 1995, Vedemikum Elektronika Edisi Kedua, Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta

Modul ELKA-MR.UM.001.A

6 1